[发明专利]行走式压电陶瓷驱动装置

说明书

本申请公开一种行走式压电陶瓷驱动装置，包括处理器、数模转换单元、放大单元、增量式编码器和细分电路，利用细分电路对增量式编码器输出的模拟差分信号进行细分处理，能够提高模拟差分信号的分辨率，相应的细分电路输出的A相数字脉冲、B相数字脉冲和Z相数字脉冲具有更高的分辨率，处理器根据具有高分辨率的A相数字脉冲、B相数字脉冲和Z相数字脉冲，能够更加准确地确定行走式压电陶瓷的实际位置，从而实现行走式压电陶瓷的高精度定位，并且保证行走式压电陶瓷能够低速平滑移动。

技术领域

本申请属于压电陶瓷驱动技术领域，尤其涉及行走式压电陶瓷驱动装置。

背景技术

传统的基于伺服电机的运动控制系统，由于存在轴系摩擦力矩、电机齿槽转矩脉动等干扰因素，导致很难达到微米级的定位精度。在一些精密控制场合，往往要求负载以纳米级的精度进行平滑移动，传统的基于伺服电机的运动控制系统已经无法满足目前的精密加工及精密光学定位的需求。

压电陶瓷是一种精密执行机构，能够产生微米级甚至纳米级的位移。最新出现的行走式压电陶瓷具有广泛的应用场景。如何针对行走式压电陶瓷提供相应的驱动装置，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种行走式压电陶瓷驱动装置，以使得行走式压电陶瓷具有高精度定位，并且能够低速平滑移动。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请公开一种行走式压电陶瓷驱动装置，包括处理器、数模转换单元、放大单元、增量式编码器和细分电路；

所述数模转换单元的输入端与所述处理器的输出端连接，所述数模转换单元用于将所述处理器输出的四路驱动控制信号转换为模拟信号；

所述放大单元的输入端与所述数模转换单元的输出端连接，所述放大单元的输出端与行走式压电陶瓷连接，所述放大单元用于对所述数模转换单元输出的四路模拟信号进行电压放大处理，将经过电压放大处理后的四路模拟信号输出至所述行走式压电陶瓷的四组驱动足；

所述增量式编码器安装在所述行走式压电陶瓷上，所述增量式编码器用于检测所述行走式压电陶瓷的位移变化，输出模拟差分信号；

所述细分电路的输入端与所述增量式编码器连接，所述细分电路用于对所述增量式编码器输出的模拟差分信号进行细分处理，生成A相数字脉冲、B相数字脉冲和Z相数字脉冲；

所述处理器的输入端与所述细分电路的输出端连接，所述处理器获得所述A相数字脉冲、B相数字脉冲和Z相数字脉冲，对所述A相数字脉冲、B相数字脉冲和Z相数字脉冲进行鉴向处理和倍频处理，获得所述行走式压电陶瓷的实际位置，根据所述行走式压电陶瓷的实际位置和目标位置生成四路驱动控制信号。

可选的，上述行走式压电陶瓷驱动装置中，

所述处理器的第一输出端输出第一路驱动控制信号，所述第一路驱动控制信号用于控制所述行走式压电陶瓷的第一组驱动足和第三组驱动足的上下运动；

所述处理器的第二输出端输出第二路驱动控制信号，所述第二路驱动控制信号用于控制所述行走式压电陶瓷的第二组驱动足和第四组驱动足的上下运动；

所述处理器的第三输出端输出第三路驱动控制信号，所述第三路驱动控制信号用于控制所述行走式压电陶瓷的第一组驱动足和第三组驱动足的左右运动；

所述处理器的第四输出端输出第四路驱动控制信号，所述第四路驱动控制信号用于控制所述行走式压电陶瓷的第二组驱动足和第四组驱动足的左右运动。

可选的，上述行走式压电陶瓷驱动装置中，所述数模转换单元包括第一数模转换器、第二数模转换器、第三数模转换器和第四数模转换器，所述放大单元包括第一放大电路、第二放大电路、第三放大电路和第四放大电路；